CN210072053U - 一种适用于多频干扰源的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于多频的干扰源的定位装置，定位装置包括三组测向单元，每个测向单元包括一个测向天线和一个变频调制单元，三个测向天线不能处于同一条直线上，通过变频调制单元对于检测频率的选取，以及测向天线获取的该检测频率下信号源的强度大小和方向，利用三点定位原理能够快速准确地定位出空间中干扰源的位置。该定位装置结构简单、操作方便、定位效率高，且能够适用于检测多频段的干扰源。

Description

一种适用于多频干扰源的定位装置

技术领域

本实用新型涉及定位干扰源的装置，尤其涉及适用于多频无线电干扰源的定位装置。

背景技术

现实生活中存在有大量的电子和电气设备，这些电子和电气设备在工作时向外辐射出大量的、各种频段的电磁波。而有些精密电子仪器或者医疗仪器对电磁环境要求很高，其要求一个无电磁波干扰的环境。但是，现实中电磁干扰无处不在，因而寻找干扰源非常必要和重要。

现有的干扰源的定位通常基于无线电测向原理，但是这些常规的定位设备首先无法精确地定位干扰源的位置，其次也无法适用于多频的干扰源的定位要求。因此，对于快速地定位多频段的干扰源显得尤为急切。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于定位多频的干扰源的定位装置，其能够快速、精确地定位不同频率的干扰源。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种适用于多频干扰源的定位装置，其包括三个测向天线，测向天线A、测向天线B、测向天线C，每个测向天线分别连接一个变频调制单元。

优选的，所述的测向天线为八木天线。

优选的，所述的测向天线为环形测向天线。

优选的，所述的测向天线为奥德考克天线。

优选的，所述的测向天线为沃森-瓦特正交天线。

优选的，所述的变频调制单元包括高频放大单元、可调频率振荡器、检波电路单元、低频放大单元和功率放大模块。

优选的，所述的变频调制单元中设置有频率可调旋钮，该频率可调旋钮与所述可调频率振荡器连接，用以改变检波电路的频率。

优选的，所述的功率放大模块还连接有耳机插孔，所述定位装置还包括耳机，耳机的插头与所述耳机插孔配合连接。

优选的，三个所述的测向天线为手持天线，能够指向任何方向。

优选的，每个所述的功率放大模块的输出还连接有指示灯，该指示灯的亮度能适配信号强度的大小。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：利用三个测向天线，能够快速精确地定位干扰源，同时可以适用于定位多频段的干扰源，设备结构简单、操作方便，定位效率高。

附图说明

图1为本实用新型的适用于多频干扰源的定位装置的系统结构图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的定位干扰源的定位装置，其基础上是采用无线电测向技术。无线电测向是依据电磁波传播特性，使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。在测定过程中，根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法，可以将测向系统分为两大类：标量测向系统和矢量测向系统。标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据；矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据。标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息，而矢量测向系统可以同时获得和使用电磁波的幅度和相位信息。

标量测向系统历史悠久，应用最为广泛。最简单的幅度比较式标量测向系统，大多数幅度比较式的标量测向系统，其测向天线和方向图，都是采用了某种对称的形式，例如：阿德考克(Adcock)测向机和沃特森-瓦特(Watson-Watt)测向机，以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机；属于相位比较的标量测向系统，有如：干涉仪(Inteferometry)测向机和多普勒(Dopple)测向机等。在短波标量测向系统可以设计成只测量方位角，也可设计成测量方位角，同时测量来波的仰角。矢量测向系统，具有从来波信号中获得和使用矢量信息数据的能力。例如：空间谱估计测向机。矢量系统的数据采集，前端需要使用多端口天线阵列和至少同时利用两部以上幅度、相位相同的接收机，后端根据相应的数学模型和算法，由计算机进行解算。矢量系统依据天线单元和接收机数量以及后续的处理能力，可以分辨两元以至多元波场和来波方向。矢量测向系统的提出还是近十几年的事，它的实现有赖于数字技术、微电子技术和数字处理技术的进步。

本实用新型采用幅度比较测向机制，幅度比较式测向体制的工作原理是:依据电波在行进中，利用测向天线阵或测向天线的方向特性，对不同方向来波接收信号幅度的不同，测定来波方向。信号幅度越大，则检测到的信号强度越强，说明此时天线平面的垂线对准了干扰源的方向；而当天线平面的垂线没有对准干扰源时，信号的幅度会变小，则检测到的信号强度也变小。如图1所示，定位装置包括三个测向单元，每个测向单元包括测向天线和变频调制单元。每个测向单元都采用幅度比较式测向体制，每个测向单元中的测向天线与变频调制单元相连。

对于测向天线的形式选择，可以选取常规的无线电测向用的天线，例如八木天线、环形测向天线、奥德考克天线、沃森-瓦特正交天线等，如图1中所示，本实施例则采用了八木天线，八木天线是由一个有源振子(一般用折合振子)、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线，它具有很好的方向性，能够精确地感测无线电的方向。

变频调制单元则包括高频放大单元、可调频率振荡器、检波电路单元、低频放大单元和功率放大模块，其中可调频率振荡器用以调整振荡电路的频率，也即适应于干扰源的无线电频率，可调频率振荡器选取相关频率后，检波电路单元将测向天线获取的无线电信号中检取选定好的频率信号，并将该信号输送到后端的放大单元。在功率放大单元的输出端上还连接有耳机插孔和指示灯，所述的指示灯能够根据信号的强度来改变自身的亮度，而所述的定位装置还包括有耳机，耳机的插头与所述耳机插孔配合连接，所述的功率放大单元的输出的信号经由耳机发声，通过声音的大小来判断信号的强弱。

单一一组测向单元只能获取干扰源的大致方向，不能够精准地定位该干扰源的位置。而采用两组测向单元的话，由于干扰源向外辐射电磁波是以球面方向的方式辐射，两组不同方向的测向单元检测到干扰源的方向时，只能定位出一条线，同样无法定位出干扰源的位置。因此，本实用新型采用了三组测向单元，这是基于三维空间中定位的数学原理，也即空间中的一个点可以由三个不同方向的平面定义。

如图1所示，测向单元A包括测向天线A和变频调制单元，测向单元B包括测向天线B和变频调制单元，测向单元C包括测向天线C和变频调制单元。其中每个变频调制单元上设置有频率可调旋钮，该频率可调旋钮与所述变频调制单元中的可调频率振荡器连接，能够改变调制电路检波的频率。三个测向天线A、B、C均为手持天线，质轻便于携带，且能够对准空间中的任一方向。三个测向天线的布置方式以这种方式布局，为了保证能够对空间中任一点进行定向，三个测向天线不能位于同一条直线上；因为如果三个测向天线布置为同一条直线上，则在这条直线上的干扰源的位置无法精确地定位。

在使用中，可以先使用一组测向单元，将变频调制单元的调制频率固定在某一个频率处，将测向天线对准一个方向，来检测在该方向上是否存在有较强的干扰源信号。然后改变测向单元的方向，检测不同方向上的信号强度，以此方式，进行全方位的检测。当在某个方向范围附近有较强的干扰信号时，此时指示灯会变得比其他方向都亮，而且耳机中的杂声也比其他方向更强，此时应将该组的测向天线固定方向。此时，将另外两组测向单元的变频调制单元也调整到该频率，然后将测向天线向空间任一方向扫描，当检测到的信号强度最强时，也将测向天线的方向固定。当三个测向天线的方向都固定时，通过三个八木天线，即测向天线的垂向方向，即可在空间中交叉出一个精确的点，这个位置就是发出该电磁频率的干扰源的位置。

以此方法，改变不同的调制频率，利用三点定位的原理，能够将空间内的任意位置处的多频段的干扰源进行快速精确的定位。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于多频干扰源的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括三个测向天线，测向天线A、测向天线B和测向天线C，三个所述测向天线不在同一直线上，每个测向天线分别连接一个变频调制单元；所述的变频调制单元包括高频放大单元、可调频率振荡器、检波电路单元、低频放大单元和功率放大模块。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的测向天线为八木天线。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的测向天线为环形测向天线。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的测向天线为奥德考克天线。

5.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的测向天线为沃森-瓦特正交天线。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的变频调制单元中设置有频率可调旋钮，该频率可调旋钮与所述可调频率振荡器连接，用以改变检波电路的频率。

7.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述的功率放大模块还连接有耳机插孔，所述定位装置还包括耳机，耳机的插头与所述耳机插孔配合连接。

8.根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，三个所述的测向天线为手持天线，能够指向任何方向。

9.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，每个所述的功率放大模块的输出还连接有指示灯，该指示灯的亮度能适配信号强度的大小。

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